本田雅阁缸体开裂原因分析

林振华

浙江同济科技职业学院 浙江省杭州市 311231

1 事故简况

2019年1月8日，刘某出售给骆某本田雅阁轿车一辆，并签订了《车辆转让协议》，骆某当天驾车开往郑州途中，距离提车地点约5公里，车辆发生故障并抛锚，之后双方当事人未就责任认定达成一致意见，遂对该车辆进行鉴定。

2 车辆勘查

2.1 本田车基本情况

（1）本田车停放在广汽本田某4S店维修车间内。本田车外观无异常，组合仪表显示行驶里程为9237km。

（2）发动机右侧后部第4缸对应位置的气缸壁破裂，形成一个宽度约5cm高度约12cm的破口（如图1）。发动机左侧后部第4缸对应位置的气缸壁也被打破，形成一裂缝（如图2）。

图1 缸体右侧裂口

图2 缸体左侧裂纹

2.2 解体发动机

（1） 检查气缸套。第1缸上部的积炭分成两层，上层积炭到缸体上平面的距离约为8mm，下层积炭的宽度约1.5mm。第2缸和第3缸上部的积炭没有分层现象，痕迹宽度相等，到缸体上平面的距离大约8mm（如图3)。第4缸上部的积炭也明显分层两层，上层积炭到缸体上平面的距离大约8mm，下层积炭的宽度约3mm（如图4)。

图3 第二缸气缸套积碳

图4 第四缸气缸套积碳

图5 第一缸连杆

（2）检查各缸连杆。第1缸连杆已明显弯曲，连杆轴瓦无异常磨损（如图5）；第2、3缸连杆没有弯曲，连杆轴瓦正常；第4缸连已弯曲断裂，连杆轴瓦无异常磨损（如图6）。

（3）检测活塞顶部。第1缸活塞顶部积炭较多，颜色较深；第2、3缸活塞顶部积炭较少，能清晰地看到中间的圆点（如图7)。第4缸活塞顶部积炭最重，已不能分辨铸造的字符（如图8)。

（4）气缸盖顶部正常，凸轮轴、摇臂等无异常磨损；正时链条及导板等正常；曲轴主轴瓦及轴颈等无异常磨损。

图6 第四缸连杆

2.3 本田车其他情况

（1）掀起后排座椅座垫，可见下面的底板上有大片的水迹，座垫摸上去感觉是湿的，内部有水分；行李箱底板内侧的白色隔音棉外观不平整，部分区域与底板不贴合。

（2）拆除前轴左、右车轮，前轴左、右制动盘均锈蚀严重；中央扶手箱内的取电口盖板内侧表面有很多已干燥的淤泥，底部有锈蚀现象。

（3）发动机机油滤清器外表上没有本田原车标记，外表局部有变形，油漆脱落；空气滤清器也非原厂件；油底壳和缸体之间的密封胶颜色与出厂时的不同，油底壳安装螺栓有拆卸痕迹。

图7 第二缸活塞顶

图8 第四缸活塞顶

3 技术分析

3.1 车辆涉水分析

现场勘验发现：本田车后排座椅座垫下面的大片水迹，海绵座垫可以挤出水分；行李箱底板白色隔音棉部分区域与底板不贴合；中央扶手箱内的取电口盖板内侧表面有很多已干燥的淤泥；前轴左、右制动盘均锈蚀严重；机油滤清器、空气滤芯被更换，油底壳有拆解痕迹等维修作业。

上述现象说明，本田车的上述部位曾经与水接触。正常情况下，这些部件不会接触到水，因此，只有本田车曾涉水行驶或停放时，驾驶室至少浸水部位在C区域（水位已没座椅表面，接近仪表位置，行李厢入水)，才会形成这种现象（如图9）[1]。

图9 车辆涉水深度分区

3.2 缸体开裂分析

通过对气缸套积碳检测发现本田车发动机第1、4缸上部的积炭分成两层，第2、3缸上部的积炭没有分层现象，痕迹宽度相等。产生这种现象的原因是第1、4缸的连杆在受到强大的压力下产生了弯曲变形。第1缸连杆已明显弯曲，更加直观地证明了分析的正确性。

要使连杆发生弯曲变形只有两种可能：一是连杆受到了超过强度极限的压力；二是连杆本身存在质量问题，在正常的工作压力下就产生变形。如果是连杆质量问题，弯曲变形直到断裂的过程是渐进的、连续的，不会在气缸壁上形成有明显分界线的积炭，与现场勘验时所看到的情形不符。因此，第1、4缸连杆变形基本可排除连杆本身问题，而是连杆受到了超过强度极限的压力。

气缸在进气行程内吸入的不可压缩液体，在压缩行程后段会使气缸内压力异常升高（压力升高值由进入的液体量多少决定），而气缸内压力异常升高会阻止曲轴继续旋转。由于发动机曲轴、飞轮（或驱动盘）和变扭器具有一定的转动惯量，维持曲轴继续旋转，在这两种力量的对抗过程中，导致连杆受损，损坏程度取决于曲轴的转速和液体量的多少[2]。

上述分析与车辆涉水分析相吻合，进一步证明了本田车曾经涉水行驶或停放在积水中，水进入气缸中，在后续行驶时导致第1、4缸连杆弯曲变形。

由于连杆变形量是1.5和3mm左右，排除进水后这两个气缸还能继续工作。在低负荷行驶时，气缸内的燃烧压力较低，连杆受到的压力较小，连杆的损伤还不至于快速恶化。但当急加速大负荷运转时，这时气缸内的燃烧压力非常高，连杆受到的压力很大，原已变形受损的连杆在这种周期性的高压力作用下，损伤情况会逐渐加重，最后发生断裂，导致发动机气缸体破损[3]。

而现场勘验发现气缸盖顶部、正时链条及导板等正常；凸轮轴、摇臂、曲轴主轴瓦及轴颈等无异常磨损。说明本田车在事故发生时燃烧室内无异物、润滑系统不存在问题。

4 结论

通过现场勘验，可以确定由于车辆涉水过深，导致发动机在进气行程吸入水份，在压缩行程后段气缸内压力异常升高，使第1、4缸连杆发生弯曲；当急加速大负荷运转时，原本已经变形受损的连杆在这种周期性的高压力作用下，损伤情况会逐渐加重，导致第4缸连杆断裂，曲轴转动继续，断裂的连杆敲击到缸体左右两侧对应的缸壁而造成缸体开裂。